研究员探索虚拟现实与声音提示在人体平衡研究中的应用
简单的、基于头显的系统可以广泛用于平衡测试和康复
（映维网Nweon 2025年02月27日）美国纽约大学正在利用虚拟现实来帮助解开声音在人体平衡中的作用。在实验中，被试沉浸在虚拟公园中并开玩躲避球游戏。研究人员发现，有用的声音方向提示提高了平衡任务的准确性，而这表明简单的、基于头显的系统可以广泛用于平衡测试和康复。
之前的研究表明，声音在保持人体平衡方面起着重要作用。然而，大多数早期的研究都使用扬声器或头显来传递声音线索，但一个尚不明确的问题是，哪种方案更优。
纽约大学的研究人员表示：“我们一直在使用头显来扩展我们对平衡功能和功能障碍的理解，特别是大脑如何使用感觉信息来平衡（姿势控制的感觉整合）。我们对平衡的理解取决于我们用来测量它的工具，而我们相信头显可以帮助我们扩大这一范围，因为它能够创造更多样化和情境化的视觉环境。”
在美国听力健康基金会和美国国立卫生研究院的资助下，团队开发了一个结合听觉线索和视觉线索的全新应用，并在单侧前庭功能减退或单侧听力损失或健康对照的人群中研究这个问题。
他们解释道：“这项研究主要关注静态平衡，而不是动态任务。调查声音对平衡影响的研究通常使用头显或扬声器，而我们想进行一个直接的比较。”
研究人员招募了24名健康的年轻人，平均年龄为26岁。参与者戴上VR头显，显示60秒的公园场景。在虚拟公园里，炮弹射向被试，而他们的任务是通过向左或向右移动上半身来躲避炮弹，同时保持双脚不动。
在整个60秒的场景中，球的发射速度呈波浪状增加，令任务变得越来越具有挑战性。每个球的颜色是一个视觉线索，指示参与者是否应该根据预先设定的规则向左或向右闪避（例如，红球=向右闪避，蓝球=向左闪避，反之亦然，规则随机改变，以防止参与者简单地记住一个序列）。
为了传递声音线索，研究人员测试了四种不同的设置，再次以随机顺序呈现。第一种设置使用标准头显，其中空间音频直接通过头显传递；第二种设置使用扬声器，在房间周围放置16个扬声器，以创建多声道声音环境；对于第三种设置，参与者戴着头显，但头显不活动，所有声音都通过房间里的扬声器播放。这个条件设计成测试头显重量单独的影响，没有主动声音传递；最后一个设置是房间模拟，参与者戴着头显来模拟扬声器设置的声音。
在整个实验过程中，研究人员测量了参与者的反应时间和准确性。被试同时在之前、期间和之后完成了问卷调查，以评估他们在虚拟现实环境中经历的晕动症。
这项研究的结果令人惊讶，与最初认为头显重量会减缓反应的预期相反，穿戴不活动头显的被试反应更快。当引入声音提示时，这种差异消失了。换句话说，对于声音，所有声音传递方法的反应时间都是相似的。
在准确性方面，当提供一致的声音提示时，无论声音是通过头显还是扬声器传递的，参与者都能更好地朝着正确的方向躲避。这表明人们可以利用有用的听觉信息来改善他们的平衡反应。重要的是，参与者通常忽略了误导性的不一致的声音线索，将他们的准确性保持在与根本没有声音时相似的水平。
最终，研究人员的目标是开发可用于各种环境的平衡评估工具，并创建有效的干预措施，利用声音的力量来帮助存在平衡问题和听力损失的人。
团队解释道：“我们的团队旨在建立、测试和传播准确、可访问的平衡评估，包括平衡的各个方面，并且可以在实验室、诊所和家庭中使用。”
